Im allgemeinen unterscheidet man zwischen zwei grundlegenden Emissionsprozessen: der Fluoreszenz und der Phosphoreszenz. Die Phosphoreszenz spielt im Alltag eine wichtige Rolle, wie etwa bei Bildschirmröhren. Sie unterscheidet von der Fluoreszenz sich im wesentlichen durch eine um Größenordnungen längere Lebensdauer des angeregten Zustandes. Die meisten Materialien, insbesondere organische Verbindungen wie Farbstoffmoleküle und konjugierte Polymere, weisen jedoch überwiegend Fluoreszenz und keine Phosphoreszenz auf. Nun ist das Problem, dass in organischen Leuchtdioden bis zu 75 Prozent der Anregungen im allgemeinen nicht-strahlend, also durch die Erzeugung von Wärme, zerfallen.
Jetzt hat das Forscherteam herausgefunden, dass eine verschwindend kleine chemische Verunreinigung eines Polymers mit Metallatomen ausreicht, um effiziente Phosphoreszenz unter elektrischer Anregung zu ermöglichen. Durch einen speziellen Syntheseweg gelingt es, die auf Kohlenstoff und Wasserstoff basierende Struktur mit einer Konzentration von rund 80 millionstel Palladiumatomen zu versehen. Da die Stärke der Phosphoreszenz mit der Größe der Atome zusammenhängt, erlaubt ein mit Palladium komplexiertes Kohlenwasserstoffmolekül eine um viele Größenordnungen stärkere Phosphoreszenz als ein reines Kohlenwasserstoffmolekül.
Neben den technologischen Aspekten zeigt die Studie auch in sehr eindrucksvoller Weise den Einfluss, den selbst allerkleinste chemische Verunreinigungen auf die Wirkungsweise organischer Halbleiter haben können, da typischerweise die in der Studie relevanten Konzentrationen von Verunreinigungen von rund 0,008 % mit konventionellen Verfahren in der organischen Synthese sehr schwer zu detektieren sind.
